用于量化反应-扩散系统中自由扩散系数的 FCS 实验组：以 Ca$^{2+}$ 及其染料为例
亚细胞过程
2017-06-21 v1
摘要
许多细胞信号通路涉及信使与胞内组分结合/解结合的扩散过程。因此，量化它们在不同条件下的净传输速率需要分别估计其自由扩散系数和结合/解结合速率。本文展示了如何在不同条件下进行一组荧光相关光谱 (FCS) 实验，从而量化反应-扩散系统的自由扩散系数以及开启和关闭速率。我们发展了相关理论，并针对通用第二信使钙离子 (Ca) 以及在结合 Ca 后荧光增强的单波长染料，给出了实际实现方案。我们通过在含有 Ca 和 Fluo4 葡聚糖（包括其高亲和力和低亲和力版本）的水溶液中进行的实验验证了该方法。通过在非洲爪蟾卵母细胞中使用四甲基罗丹明-葡聚糖进行 FCS 实验，我们推断出了这些细胞胞质溶胶中的相应自由扩散系数。我们的方法可推广至其他具有生理学意义的反应-扩散系统，以量化决定各种感兴趣变量动力学的生物物理参数。
引用
@article{arxiv.1609.04007,
title = {Sets of FCS experiments to quantify free diffusion coefficients in reaction-diffusion systems. The case of Ca2+ and its dyes},
author = {Lorena Sigaut and Cecilia Villarruel and María Laura Ponce and Silvina Ponce Dawson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04007},
year = {2017}
}
备注
32 pages, 7 figures